Положительное действие микроэлементов обусловлено тем, что они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обмене, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в активные центры ферментов и витаминов.
Микроэлементы способны образовывать комплексы с нуклеиновыми кислотами, влиять на физические свойства, структуру и физиологические функции рибосом. Они влияют на проницаемость клеточных мембран и поступление элементов питания в растения.
Марганец способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды; при его исключении содержание ряда микроэлементов повышается. Марганец влияет на передвижение фосфора из стареющих листьев к молодым. Кобальт, по-видимому, участвует в изменении проницаемости плазмалеммы, значительно улучшает поступление в растения азота и других элементов. Молибден улучшает поглощение растениями фосфора за счет участия в метаболизме азота и может значительно увеличивать обеспеченность растений данным элементом. Поступление азота улучшается также при применении меди и бора. Цинк изменяет проницаемость мембран для калия и магния. У цинкодефицитных растений отмечается повышенная концентрация неорганического фосфора. Этот элемент участвует в структурной организации клеток и в регуляции транспорта ионов через клеточные мембраны. Медь влияет на работу К—Na—АТФ-азы, способствует накоплению в растениях органических соединений фосфора. При достаточном обеспечении медью, цинком и бором поступление магния в растения улучшается.
Взаимодействие между различными ионами может проявляться по-разному и зависит от их количественного состава и факторов внешней среды. По нашим данным, при нарушении питания кукурузы микроэлементами поступление аммонийного и нитратного азота заметно снижалось. Наибольшее снижение поглощения аммонийного азота отмечено при дефиците цинка, молибдена и избытке кобальта и марганца, максимальное уменьшение скорости поглощения нитратного азота — при недостатке меди и марганца. При избытке цинка в питательной смеси также снижалось поглощение аммонийного азота, а при дефиците меди повышалось. Нарушение питания молибденом и цинком увеличивало разницу в поглощении аммонийного и нитратного азота.
В целом при нарушении питания микроэлементами в первую очередь снижается поступление нитратного азота. Аммонийный азот быстрее включается в состав белков. При нарушении питания кобальтом и цинком заметно снижалась скорость включения в состав белков аммонийного азота.
Теоретические и практические исследования по микроудобрениям характеризуются стремлением исследователей изучить первичные реакции действия микроэлементов, проникнуть в специфичность их действия и понять физиологические закономерности. Интенсивно продолжаются работы по выяснению агрономической роли микроэлементов.
Для правильного применения микроудобрений важно знать потребность растений в микроэлементах (табл. 69).
69. Потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементах (по данным научных учреждений, 1988) | |||||
---|---|---|---|---|---|
Культуры | Б | Си | Мп | Мо | Zn |
озимая пшеница | — | ** | ** | — | — |
озимая рожь | — | — | * | — | — |
яровая пшеница | — | ** | ** | — | — |
яровая рожь | — | * | * | — | — |
ячмень | — | ** | * | — | — |
овес | — | ** | ** | * | — |
горох | — | — | ** | * | — |
бобы | * | * | — | * | * |
люпин | ** | — | — | * | — |
озимый рапс | ** | — | ** | * | — |
яровой рапс | ** | — | ** | * | — |
горчица | * | — | — | * | — |
лен | * | ** | — | — | ** |
капуста цветная | ** | * | * | ** | — |
огурец | — | * | ** | — | — |
Культуры
морковь
редис
редька
томат
капуста белокочанная лук
клевер луговой
люцерна
люпин
кукуруза на силос и зеленую массу
В
Си
*
**
**
*
*
**
*
**
*
*
*
*
*
*
*
*
*
_ *
* *
** *
** *
* _
_ **
У бобовых культур, например, содержание молибдена выше, и они аккумулируют в 2—10 раз больше железа, чем злаковые. Бобовые растения в большей степени, чем другие культуры, нуждаются в кобальтовых удобрениях. Неодинаковая потребность в микроэлементах различных растений, микроорганизмов и животных требует внимательного исследования. Это особенно важно в связи с применением микроэлементных подкормок в птицеводстве и животноводстве, решением вопросов о балансе элементов и охране окружающей среды.